روغن ترانسفورماتور

 

 

روغن ترانسفورماتور را می توان با ترکیب ، هدف و عملکرد آن طبقه بندی کرد. انواع اصلی عبارتند از:

1.1 روغن ترانسفورماتور روغن معدنی

روغن ترانسفورماتور روغن معدنی یک روغن عایق تخصصی است که برای ترانسفورماتورها و سایر تجهیزات الکتریکی طراحی شده است. این در درجه اول به عنوان یک عایق الکتریکی ، محیط خنک کننده و محافظت در برابر اکسیداسیون و خوردگی عمل می کند.

 

1.1.1 ترکیب اساسی

روغن ترانسفورماتور روغن معدنی از روغن معدنی (معمولاً نفتی) حاصل می شود و از طریق فرآیندهای مختلف تصفیه می شود. این عمدتا از:

• الکان: هیدروکربن های اشباع شده با زنجیرهای مستقیم یا شاخه ای ، ثبات شیمیایی بالایی را ارائه می دهند.
• سیکلوکانس: مقاومت اکسیداسیون عالی و سیالیت با دمای پایین را ارائه دهید.
• هیدروکربن های معطر: در مقادیر کمی برای افزایش انحلال ناخالصی وجود دارد ، اگرچه مقادیر بیش از حد می تواند ثبات اکسیداسیون را کاهش دهد.

فرآیندهای پالایش پیشرفته (به عنوان مثال ، استخراج حلال ، هیدروکراکینگ) ناخالصی هایی مانند ترکیبات گوگرد ، ترکیبات نیتروژن و اکسیدها را از بین می برد و از خلوص بالا و عملکرد برتر اطمینان می دهد.

 

1.1.2 خصوصیات کلیدی

عملکرد روغن ترانسفورماتور روغن معدنی به طور مستقیم بر کارایی و طول عمر ترانسفورماتورها تأثیر می گذارد. ویژگی های اصلی آن شامل موارد زیر است:

خواص عایق

• روغن ترانسفورماتور یک عایق الکتریکی عالی با مقاومت دی الکتریک بالا (معمولاً بالاتر از 40 کیلو ولت در میلی متر) است.
• این شکاف بین سیم پیچ ها و اجزای سازنده ، جلوگیری از قوس ها و خرابی ها را پر می کند.

خصوصیات خنک کننده

• روغن معدنی دارای هدایت حرارتی عالی و سیالیت است و به آن اجازه می دهد تا درون ترانسفورماتور گردش کند و گرمای تولید شده در حین کار را از بین ببرد.
• این انتقال حرارت کارآمد را حفظ می کند و دامنه دمای ایمن را در داخل ترانسفورماتور حفظ می کند.

مقاومت در برابر اکسیداسیون

• با افزودن آنتی اکسیدان ها ، روغن معدنی هنگام قرار گرفتن در معرض هوا ، اکسیداسیون را کاهش می دهد و عمر خدمات خود را گسترش می دهد.
• مقاومت اکسیداسیون بر سرعت پیری تأثیر می گذارد و از تشکیل لجن و مواد اسیدی جلوگیری می کند.

سیالیت درجه حرارت پایین

• سیالیت خوبی را در محیط های با دمای پایین حفظ می کند و از راه اندازی و عملکرد طبیعی در شرایط سرد اطمینان می دهد.

ثبات شیمیایی

• در برابر اثرات گرما ، اکسیژن ، رطوبت و ناخالصی ها در حین کار طولانی مدت ، حفظ عملکرد پایدار مقاومت می کند.

 

طبقه بندی 1.1.3

روغن ترانسفورماتور روغن معدنی را می توان بر اساس فرآیندهای پالایش و عملکرد طبقه بندی کرد:

1. روغن ترانسفورماتور غیرقانونی: رایگان از مواد افزودنی آنتی اکسیدانی.

• مزایا: مقرون به صرفه ، مناسب برای محیط هایی با دمای کم کار یا قرار گرفتن در معرض اکسیژن محدود.
• معایب: ثبات اکسیداسیون پایین تر ، مستعد لجن و تشکیل اسید.

2. روغن ترانسفورماتور مهار شده: حاوی آنتی اکسیدان ها (به عنوان مثال ، 2 ، {1}} ditert-butyl-p-cresol).

• مزایا: ثبات اکسیداسیون بالا و عمر طولانی تر ، مناسب برای دمای بالا یا کار طولانی مدت.
• معایب: کمی گرانتر

 

1.1.4 شاخص های عملکرد

در زیر برخی از شاخص های مهم عملکرد روغن ترانسفورماتور آورده شده است:

شاخص عملکرد	روش تست	مقدار یا دامنه استاندارد
ولتاژ خرابی	ASTM D1816\/D877	بزرگتر از یا برابر با 40 کیلو ولت
ولادی	ASTM D445	کمتر از یا مساوی با 12 میلی متر در ثانیه (در 40 درجه)
نقطه فلش	ASTM D92	بزرگتر از یا برابر با 135 درجه
نقطه	ASTM D97	کمتر از یا برابر با درجه {0}}
ارزش اسید	ASTM D974	کمتر از یا برابر با 0. 03 میلی گرم KOH\/g
پایداری اکسیداسیون	IEC 61125	تولید اسید و لجن کنترل شده
محتوای رطوبت	ASTM D1533	کمتر از یا مساوی با 35 ppm

 

1.2 روغن ترانسفورماتور روغن مصنوعی

روغن ترانسفورماتور مصنوعییک روغن عایق و خنک کننده با کارایی بالا است که به طور خاص برای ترانسفورماتورهای برق و سایر تجهیزات الکتریکی طراحی شده است. اجزای اصلی آن روغنهای پایه مصنوعی سنتز شده با مواد افزودنی با کارایی بالا هستند. این نوع روغن در درجه اول در شرایط ولتاژ بالا ، ولتاژ فوق العاده بالا یا محیطی سخت استفاده می شود و به دلیل عملکرد برتر آن ، اغلب به عنوان جایگزینی برای روغن های ترانسفورماتور سنتی انتخاب می شود.

 

1.2.1 مؤلفه های اصلی

روغن پایه مصنوعی:

• به طور معمول از استرهای مصنوعی ، هیدروکربن های مصنوعی یا پلی الفائولفین ها تشکیل شده است.
• ساختار مولکولی روغنهای پایه مصنوعی یکنواخت است و ناخالصی هایی را که معمولاً در روغنهای معدنی یافت می شود ، از بین می برد و در نتیجه ثبات شیمیایی بالاتر و عملکرد عایق الکتریکی ایجاد می شود.

مواد افزودنی:

• آنتی اکسیدان ها:مقاومت اکسیداسیون را تقویت کرده و عمر خدمات را گسترش دهید.
• عوامل ضد استاتیک:پدیده های تخلیه را کاهش دهید.
• عوامل ضد عفونی:تشکیل کف ، حفظ خلوص روغن را به حداقل برسانید.
• عوامل ضد پیری:مهار تخریب روغن ناشی از درجه حرارت بالا یا اکسیداسیون.

 

1.2.2 ویژگی های عملکرد

عایق الکتریکی:

• روغن ترانسفورماتور مصنوعی دارای ولتاژ خرابی بالا و از بین رفتن دی الکتریک کم است و خواص عایق عالی را برای اطمینان از عملکرد تجهیزات قابل اعتماد فراهم می کند.

ثبات حرارتی برجسته:

• روغن مصنوعی خواص فیزیکی و شیمیایی خود را در محیط های درجه حرارت بالا حفظ می کند و در برابر تجزیه و تشکیل سپرده مقاومت می کند.

عملکرد درجه حرارت پایین:

• به طور معمول دارای یک نقطه ریختن کم است و به آن اجازه می دهد تا به طور عادی در مناطق سرد جریان یابد و کار کند و آن را برای شرایط شدید آب و هوایی مناسب می کند.

مقاومت اکسیداسیون:

• با توجه به ساختار مولکولی یکنواخت و نقش مواد افزودنی ، روغن مصنوعی کمتر در معرض اکسیداسیون قرار دارد ، عمر بیشتری را ارائه می دهد و فرکانس تعویض روغن را کاهش می دهد.

دوستی محیطی:

• روغنهای مصنوعی تخریب پذیر تر هستند و برخی از روغنهای مبتنی بر استر مصنوعی به عنوان روغنهای عایق سازگار با محیط زیست طبقه بندی می شوند.

نوسانات کم:

• روغن مصنوعی دارای نوسانات کم است و باعث کاهش ضرر ناشی از تبخیر روغن می شود.

 

1.2.3 مزیت در مقایسه با روغن معدنی

نشان	روغن ترانسفورماتور مصنوعی	روغن ترانسفورماتور مواد معدنی
ثبات حرارتی	عالی	معتاد
عایق الکتریکی	بالاتر	پایین
زندگی	طولانی تر	کوتاه
دوستی محیطی	بهتر ، تخریب پذیر	متوسط ​​، غیر تخریب پذیر
عملکرد درجه حرارت پایین	جریان پذیری برتر ، خوب	ضعیف
هزینه	بالاتر	پایین

 

1.2.4 شاخص عملکرد

روغن ترانسفورماتور مصنوعی باید استانداردهای فنی دقیق و الزامات عملکرد را رعایت کند. در زیر شاخص های کلیدی عملکرد وجود دارد:

شاخص عملکرد	الزام یا توضیحات خاص
ولتاژ خرابی	بزرگتر از یا برابر با 70 کیلو ولت (روغن جدید)
فاکتور اتلاف دی الکتریک (DDF)	کمتر از یا مساوی با 0. 005 (در 90 درجه)
چگالی (20 درجه)	کمتر از یا مساوی با 0. 96 گرم در سانتی متر مربع
ویسکوزیته سینماتیک (40 درجه)	کمتر از یا برابر با 10 CST
Flash Point (فنجان باز)	بزرگتر از یا برابر با 250 درجه
نقطه	کمتر از یا برابر با درجه {0}}
پایداری اکسیداسیون	کمتر از یا مساوی با 0. 1 میلی گرم KOH\/g (افزایش مقدار اسید بعد از 144 ساعت)
ظرفیت گرمای خاص	~ 2. 0 kj\/(kg · k)
هدایت حرارتی	~0.13 W/(m·K)
طول عمر اکسیداسیون	بزرگتر از یا مساوی 500 ساعت (در شرایط تست استاندارد)
قابلیت تجزیه و تحلیل زیستی	>60 ٪ (بیش از 28 روز ، در هر استاندارد 301b OECD)
محتوای رطوبت	کمتر از یا مساوی با 35 ppm (روغن جدید)
گوگرد	غیر مصرفی (مطابق با استاندارد IEC 62535)

 

1.3 روغن ترانسفورماتور روغن نباتی

روغن ترانسفورماتور روغن نباتی ، همچنین به عنوان روغن ترانسفورماتور استر طبیعی یا روغن عایق گیاهی شناخته می شود ، یک روغن عایق سازگار با محیط زیست است که در سالهای اخیر ساخته شده است. این ماده از روغن های تجدید پذیر گیاه گرفته شده و به عنوان جایگزینی برای روغن معدنی سنتی در ترانسفورماتورها خدمت می کند. روغن ترانسفورماتور روغن نباتی عمدتاً از روغنهای گیاهی مانند روغن کلزا ، روغن سویا ، روغن آفتابگردان یا روغن نخل ساخته می شود که از نظر شیمیایی اصلاح شده یا از نظر جسمی درمان می شوند. این نوع روغن عایق از ویژگی های محیطی عالی و تجزیه پذیری خوب در شرایط درجه حرارت بالا برخوردار است.

 

1.3.1 خواص و مزایا

عملکرد محیطی

• منبع تجدید پذیر: روغن های گیاهی منابع تجدید پذیر هستند و باعث کاهش وابستگی به منابع محدود فسیلی در مقایسه با روغن معدنی می شوند.
• قابلیت تجزیه و تحلیل زیستی: تجزیه تجزیه پذیری روغن ترانسفورماتور روغن نباتی از 90 ٪ تجاوز می کند ، و این امر باعث می شود محیط زیست نسبت به روغنهای معدنی سنتی به مراتب کمتر مضر باشد.
• سمیت کم: روغن نباتی غیر سمی است و در صورت نشت ، خطر آلودگی آب و خاک را حداقل به خطر می اندازد.

عملکرد حرارتی

• نقطه فلش بلند: روغن نباتی در مقایسه با روغن معدنی (به طور معمول بالاتر از 300 درجه) از فلاش و آتش سوزی بالاتری برخوردار است و خطر آتش سوزی را به دلیل گرمای بیش از حد کاهش می دهد.
• هدایت حرارتی عالی: این به طور موثری گرمای تولید شده در حین کار ترانسفورماتور را حفظ می کند و دمای عملیاتی ترانسفورماتور را حفظ می کند.

عملکرد الکتریکی

• خواص عایق برتر: روغن نباتی ولتاژ تجزیه بالایی دارد و نیازهای عایق ترانسفورماتورها را برآورده می کند.
• جذب رطوبت: در مقایسه با روغن معدنی ، روغن نباتی می تواند رطوبت بیشتری را جذب کند ، در نتیجه طول عمر کاغذ عایق ترانسفورماتور را گسترش می دهد.
• ثبات شیمیایی
• مقاومت در برابر اکسیداسیون: پس از اصلاح مناسب ، روغن نباتی ثبات اکسیداتیو را بهبود می بخشد و عمر خدمات خود را طولانی تر می کند.
• خوردگی کم: روغن نباتی اثرات خورنده کمتری بر روی فلزات و مواد عایق در ترانسفورماتورها دارد و هزینه های نگهداری را کاهش می دهد.

 

1.3.2 مشخصات فنی

مشخصات فنی معمولی روغن ترانسفورماتور روغن نباتی (ممکن است کمی در بین مارک ها متفاوت باشد) به شرح زیر است:

مشخصات	ارزش معمولی
نقطه فلش (فنجان بسته)	>300 درجه
ولتاژ خرابی (شکاف 2.5 میلی متر)	>50 کیلو ولت
قابلیت تجزیه و تحلیل زیستی	>90%
محتوای آب	<100ppm
چگالی (20 درجه)	{{0}}. 92-0.96 g\/cm³

 

1.3.3 محدودیت ها و چالش ها

با وجود مزایای بسیاری ، روغن ترانسفورماتور روغن نباتی محدودیت هایی دارد:

هزینه بالاتر: مواد اولیه و هزینه های فرآوری روغن نباتی بیشتر است و منجر به قیمت بالاتر بازار در مقایسه با روغن معدنی می شود.

عملکرد ضعیف درجه حرارت پایین: روغن نباتی در دمای پایین از سیالیت کمتری برخوردار است و نیاز به بهبود فرمولاسیون یا افزودن افسردگی های ریخته شده برای استفاده در مناطق سردتر دارد.

پایداری اکسیداسیون: در حالی که از طریق اصلاح بهبود می یابد ، ثبات اکسیداتیو آن هنوز پایین تر از روغن معدنی است.

پذیرش فنی: از آنجا که روغن معدنی سالهاست که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد ، برای به دست آوردن پذیرش وسیع تر روغن روغن نباتی طول می کشد.

 

روغن ترانسفورماتور سیلیکونی 1.4

روغن ترانسفورماتور سیلیکون نوع خاصی از روغن عایق است که در درجه اول مبتنی بر سیلیکون (سیلوکسان) است. روغن سیلیکون یک پلیمر مصنوعی است که از ترکیبات سیلیکون ، اکسیژن و هیدروکربن تشکیل شده است و پلی دی متیل سیلوکسان رایج ترین نوع است. با توجه به خواص شیمیایی منحصر به فرد و عملکرد استثنایی ، روغن ترانسفورماتور سیلیکون برای ترانسفورماتورها ، ترانسفورماتورهای ابزار یا سایر تجهیزات الکتریکی در کاربردهای ویژه مناسب است.

 

1.4.1 اجزای اصلی روغن ترانسفورماتور سیلیکون

• زنجیره مولکولی سیلوکسان: فرمول شیمیایی روغن سیلیکون به طور معمول شامل یک ساختار زنجیره ای تکرار شونده است ، ارائه ثبات بالا.
• مواد افزودنی: بسته به کاربرد ، آنتی اکسیدان ها ، مهار کننده های خوردگی و سایر مواد افزودنی ممکن است برای تقویت عملکرد گنجانده شود.

 

1.4.2 ویژگی های عملکرد کلیدی

خواص عایق بالا

• روغن سیلیکون از قدرت دی الکتریک بسیار خوبی برخوردار است و آن را به یک عایق ایده آل برای ترانسفورماتورها تبدیل می کند.
• عملکرد عایق آن در شرایط ولتاژ بالا پایدار است.

مقاومت استثنایی بالا و درجه حرارت پایین

• دامنه دمای عملیاتی روغن ترانسفورماتور سیلیکون به طور معمول از درجه {0}}} تا 200 درجه ، بسیار فراتر از روغن معدنی است.
• این سیالیت خوب در محیط های با دمای پایین ، از جلوگیری از مسائل انجماد جلوگیری می کند.
• در دماهای بالا ، مقاومت برتر در برابر اکسیداسیون حرارتی و تخریب را نشان می دهد.

مقاومت در برابر شعله

• روغن ترانسفورماتور سیلیکون غیر قابل اشتعال یا مقاوم در برابر شعله است و دارای یک نقطه فلش بالا (به طور معمول بالاتر از 300 درجه) است و ایمنی عالی را ارائه می دهد.
• این امر به ویژه برای ترانسفورماتورهایی که نیاز به عقب ماندگی شعله دارند ، مانند مناطق مناطق شهری یا نیروگاه های هسته ای مناسب است.

مقاومت پیری

• روغن سیلیکون در برابر گرما و اکسیژن بسیار مقاوم است و در نتیجه حداقل تخریب با گذشت زمان و عمر طولانی تر انجام می شود.
• این ماده مواد اسیدی یا رسوب کمتری تولید می کند و باعث کاهش خوردگی تجهیزات می شود.

دوستی محیطی

• روغن سیلیکون از نظر سمیت کم است و در صورت نشت دارای حداقل تأثیر محیطی است و مدیریت و دفع آن را آسان تر می کند.

ثبات شیمیایی بالا

• روغن سیلیکون از نظر شیمیایی بی اثر است و در برابر واکنش های آب ، اکسیژن یا ناخالصی ها مقاوم است.
• عملکرد آن حتی در محیط های مرطوب پایدار است و کمتر احتمال دارد که امولسیون شود.

 

 

 

از تخریب روغن جلوگیری کنید:

• آب بندی خوب: اطمینان حاصل کنید که مخزن روغن ترانسفورماتور و سیستم گردش خون برای جلوگیری از ورود هوا و رطوبت به خوبی بسته بندی شده اند.
• از درجه حرارت بالا خودداری کنید: دمای بالا طولانی مدت اکسیداسیون روغن را تسریع می کند ، بنابراین دمای روغن را در محدوده معقول نگه دارید.

تصفیه روغن منظم:

• برای حفظ پاکیزگی روغن از تجهیزات تصفیه برای از بین بردن ناخالصی ها ، رطوبت ها و فرآورده های اکسیداسیون (مانند لجن) استفاده کنید.
• فراوانی تصفیه نفت به وضعیت عملیاتی ترانسفورماتور بستگی دارد ، به طور معمول هر شش ماه تا یک سال.

پر کردن یا جایگزینی:

• اگر آزمایشات نشان دهنده کاهش عملکرد قابل توجهی است ، دوباره دوباره یا جایگزین کردن قسمت یا تمام روغن ترانسفورماتور را در نظر بگیرید.
• قبل از افزودن نیاز به عایق بندی و نیازهای خنک کننده ، باید روغن جدید جدا ، کم آب و تصفیه شود.

سطح روغن را حفظ کنید:

• به طور مرتب سطح روغن را به خصوص با تغییرات فصلی یا نوسانات بار بررسی کنید.

از آلودگی جلوگیری کنید:

• از معرفی ناخالصی ها ، گرد و غبار یا رطوبت در هنگام نگهداری خودداری کنید.
• از ظروف ذخیره سازی مناسب و ابزارهای حمل و نقل استفاده کنید.

 

 

 

1. یک مهر و موم مواد خوب را انتخاب کنید

تعمیر و نگهداری ترانسفورماتور و تصفیه نشت ، باید مقاومت در برابر دمای بالا ، مهر و موم های خوب مقاومت به روغن را انتخاب کند. متداول ترین مواد آب بندی شده در صنعت ترانسفورماتور داخلی لاستیک نیتریل است ، مقاومت در برابر روغن آن عمدتاً به محتوای آکریلونیتریل در لاستیک نیتریل بستگی دارد ، هرچه میزان آکریلونیتریل بیشتر باشد ، مقاومت روغن نیز بهتر می شود ، سختی بیشتر می شود. به طور کلی ، لاستیک نیتریل با سختی شاو بین 70 تا 80 باید انتخاب شود. هنگام شناسایی مقاومت روغن واشر ، به طور کلی لازم است آزمایش پیری واشر و تست سازگاری با روغن ترانسفورماتور انجام شود ، آن را در روغن داغ با سرعت 120 درجه سانتیگراد به مدت 168 ساعت خیس کنید و سپس میزان تغییر وزن ، حجم و سختی آن را اندازه گیری کنید و با تغییر شکل کمی و مطابق با استاندارد ، قطعات آب بندی را انتخاب کنید.

 

2. شیر پروانه ای با کیفیت بالا را انتخاب کنید

دریچه پروانه ای ZF80 Vacuum Incentric Sputfly را انتخاب کنید. در مقایسه با شیر پروانه معمولی ، شیر پروانه ای خلاء در استحکام مکانیکی و سطح سطح بسیار بهبود یافته است و بزرگترین مزیت محصول این است که از مهر و موم دو لایه در رابط فلنج ترانسفورماتور استفاده می شود ، به طوری که نشت روغن در رابط ترانسفورماتور را از بین می برد.

 

3. استفاده از نشت جوش برقی

برای تخلخل ، سوراخ ماسه ای که در اثر ریخته گری ترانسفورماتور ، جوش ، اتصالات جوشکاری ، جوشکاری ، ترک ، برای جوشکاری وصل می شود.

نقطه نشت قبل از وصل شدن جوش باید مشخص شود. اگر نقطه نشت اندک باشد ، می توان نقطه نشت را مستقیماً با جوشکاری برقی کشته کرد. اگر نقطه نشت بزرگ باشد ، ابتدا باید ابتدا با طناب آزبست یا پرکننده فلزی پر شود و سپس در اطراف آن ظاهر شود و سپس با استفاده از الکترود کوچک و جوش قوس سریع جریان بالا.

 

4. فرایند جایگزینی قطعات آب بندی را استاندارد کنید

برای انواع مختلف و ظرفیت های مختلف ترانسفورماتورها ، چه با استفاده از اتصال فلنج یا اتصال نخ ، باید قبل از تعویض مهر و موم ، گرد و غبار و زنگ زدگی بر روی سطح اتصال برداشته شود. پس از تمیز کردن مهر و موم ها ، در هر دو طرف مهر و موم (به طور کلی 609 درزگیر مایع پلیمری) درزگیر بمالید. پس از خشک شدن درزگیر برای یک دوره زمانی ، حلال تبخیر می شود. فلنج و اتصال پیچ را ایمن کنید.

 

5. سطح فرآیند نصب را بهبود بخشید ، نشت ناشی از روشهای نصب نادرست را از بین ببرید

اگر رابط فلنج ناهموار یا تغییر شکل و سوء استفاده شده است ، ابتدا رابط را اصلاح کنید. اگر سوءاستفاده جدی است و نمی تواند اصلاح شود ، فلنج را قطع کرده و دوباره آن را جوش دهید. اطمینان حاصل کنید که رابط به موازات است. هنگام نصب فشرده سازی واشر آب بندی ، حدود 1\/3 از ضخامت آن مناسب است.

 

6. چسبندگی سریع و چسب چسب

این روش را می توان برای نشت کوچک و نشت قطره ترانسفورماتور استفاده کرد و می تواند برای وصل کردن نشت دیواره لوله رادیاتور ترانسفورماتور نازک باشد ، و نقطه نشت برای جوشکاری مناسب نیست. هنگام استفاده از چوب وصل برای وصل کردن نشت ، لازم است روغن ، چرم ثبت اختراع و اکسید موجود در قسمت وصل را به طور کامل از بین ببرید تا این فلز رنگ طبیعی خود را نشان دهد. سپس چسب وصل را مطابق با نسبت تنظیم کنید و قسمت نشت را تا زمانی که نشت نکند ، وصل کنید.